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第7章现代生物进化理论 第2节现代生物进化理论的主要内容
种群基因频率的改变与生物进化
N皆案设计
讦…一—
学习目标
1 ?解释种群是生物进化的基本单位,简述基因频率的概念及基因频率的计算方法。 2?说出突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。 3?举例说明自然选择在生物进化中的作用。 4?尝试运用数学方法讨论
基因频率的变化”和构建探究’自然选择对种群基因频率变化
的影响”的数学模型,来引导学生建构数学模型,理解生物进化的实质。
学习过程
?导入新课
图片情境:如果在灰色翅(基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅(基因型为Aa) 的变异个体,且绿色比灰色更不易被捕食。
学生利用达尔文的自然选择学说分析 1?该变异对于昆虫的存活有什么影响 2?该绿色个体能一直生存下去吗 3?该绿色个体怎样才能把它体内的基因 ?探究新知
探究一:种群是生物进化的基本单位 [自主学习1]
1?判断以下生物是否属于个种群 一 一个湖泊中的全部鱼。 ( (1) )
A传递下去?
:
,并回忆种群的概念并分析关键
⑵一个湖泊中的全部鲤( ) 鱼。
(3) 一片草地上的全部草。 ( ) (4) 一片草地上的成年野( ) 兔。
(5)种群:生活在 ____________ 的 __________ 的 __________ 个体。 2?阅读教材P114的第三自然段及 P115,探究并回答问题。
(1) 种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。这句话表明种群在进化过程中 处
于什么地位?
(2) 是否有变化
新形成的蝗虫种群与前一年的比较
,种群的基因组成
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(3) _____________________________________ 生物进化的基本单位是 。 [自主学习2]
1?基因库:一个种群中 _________ 所含有的 ____________
2?基因频率:在基因库中, _________ 占 ___________ 的比率。公式:AA%= ________ 。 3. _____________________________ 基因型频率:某种 _____________________ 个体数占该种群 ____________________________________ 的比率。公 式:AA%= _________ 。
[合作探究1]
分组合作,对上面2、3的计算公式进行讨论,并完成例题。
例1:在一个种群中随机抽出一定数量的个体 ,其中,基因型为BB的个体占40%,基因型为 Bb的个体占50%,基因型为bb的个体占10%,B和b位于常染色体上,则基因B和b的频率分 别是(
A.
C.50%,50%
D.35%,65%
)
90%,10% B.65%,35%
例2:某工厂有男女职工各 200人,对他们进行调查时发现,女性色盲5人,女性携带者15 人。男性色盲11人。色盲基因b位于X染色体上,求Xb的频率。
讨论:1.位于常染色体上的基因的基因频率与基因型频率的关系。 2?位于X染色体上的基因,在计算基因频率时应该注意哪些问题 [自主总结1]
1. 常染色体上:男性、女性每个个体可以看作含有两个基因,存在 A%= __________ ,a%= _________ 。
2. _________________________________________ 伴X遗传:女性每个个体可以看作含有 ____________________________________________________ 个基因,男性只含有 _______ 个基因, 则不适用上述关系。
[合作探究2]
小组合作思考讨论以下问题 : 1. 理想条件的含义是什么 ? 2.
率(如A%)与雌、雄配子中 A配子所占比率存在怎样的关系
3. 关系如何 化如何?
4. 一个随机交配的群体,某一对相对性状中,aa的基因型频率是 0.81,则杂合子Aa的频率 是()
A.0.1 C.0.9
[自主总结2]
1. ______________________________________________________ 理想条件下,无论自由交配多少代,每一代的基因频率 _____________________________________ (填 变”或 不变”。
2.
交配多少代,一般基因型频率从第
理想条件下,无论自由代开始保持不变。 探究
B.0.6 D.0.18
每一代基因频
?
?
子代的基因型频率与亲代的基因频率的
?每一代的基因频率与基因型频率的 变
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二:突变和基因重组是产生进化的原材料 [自主学习3]阅读教材P116,并回答问题。 1 .可遗传的变异的来源有哪几个方面 2. 3. 一样吗
4. 是有害的
生物进化的原材料?
5?自然界的生物进化是有方向的,生物具有普遍的适应现象。突变和基因重组产生的变异 有方向吗?它们会使生物产生适应性吗 ?
[自主总结3]
1?突变和基因重组都属于可遗传变异
?
基因突变与基因频率的改变有什么关系呢 ?
突变和基因重组对于种群遗传组成的改变
?为什么?
自然界中生物的自然突变频率很低 ,而且一般对生物体
,那为什么还以此作为
,可为进化 ________________ 。
,因此 _____ (填 能”或不能”决定生物进化的方
2?突变和基因重组是随机的、不定向的 向。
探究三:自然选择决定生物进化的方向 [自主学习4]
1?提出问题
桦尺蠖种群中S基因(决定浅色性状)的频率为什么越来越低呢 ? 2. 作出假设
自然选择使桦尺蠖种群基因频率 _____________ 改变。 3. 设计探究方案 (1) 型个体的数量
比例,最后计算基因频率。
(2)1870年后桦尺蠖的体色、基因型频率、基因频率的变化表格。 表格计算思路:先计算每年各种基因
,然后再计算各种基因型个体占的
第1年 浅色 体色 黑色 SS 基因型频率 Ss SS 30% 70% 10% 20% 70% 第2年 34.4% 65.6% 11.5% 22.9% 65.6% 第3年 39.1% 60.9% 13.1% 26% 60.9% 第4年 44% 56% 14.7% 29.3% 56%
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S 基因频率
20% 80% 23% 77% 26% 74% 29% S 71% 4. _________________________________________ 结论:自然选择使桦尺蠖种群中基因频率 改变。
[合作探究3]
1 .在这个探究实验中根据上面的数据分析 原
因是什么?
在自然选择中,直接受选择的是基因型
,变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响 ?
2. 还是表现型
?
3. 在自然选择中,桦尺蠖的进化是指的浅色个体体色逐渐变深吗 4.
虫的抗药性出现在喷药前还是之后
应用以上所学内容分析:害
,药物起什么作用?
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[自主总结4]
1?自然选择淘汰不利变异基因、积累有利变异基因 2. ___________ 决定生物进化的方向。 3?生物进化的实质: _____
O
,使基因频
率
4?引起基因频率改变的因素 :突变、选择、遗传漂
变、 1?下列哪项属于种群?( A. —个池塘中所有鱼类 C. 一片草地的所有蒲公英 2?生物进化的基本单位是 A.个体
B.基因
C.种群
迁移。
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B. —块稻田里的所有昆虫
D.分散在各湖泊、河流的鲤鱼
D.群体
3?若一个种群中某一性状出现的频率增加 A.这个性状对环境有很强的适应性
,这很可能是( )
C.这个性状的出现是由环境变化引起的 D.控制这个性状的基因为隐性 4?使用某种农药来防治害虫,时间愈长,效果愈差的原因是( )
A.农药诱导害虫产生了抗药性 B.农药使害虫产生了隔离
C.农药选择并积累了害虫抗药性 D.害虫在农药作用下,抗药性越来越强 5.如果在一个种群中,基因型AA的比例为25%,基因型Aa的比例为50%,基因型aa的比
例为25%,已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力 所占的比例为( ) ,基因型aa的个体 ,则随机交配一代后 A.1/16 B.1/9 C.1/8
D.1/4 6?注射抗流感疫苗可以预防病毒性流感的发生。但是 感病毒出现。这些不断出现并引起流感爆
,流感似乎防不胜防,不断有新的 发的新病毒是
流
A.病毒对新环境适应的结果 B.定向变异的结果
( )
C.基因突变的结果 D.病毒对疫苗选择的结果 7.某小岛上原有果蝇 20 000只,其中基因型 VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和
2 000只基因型为VV的果蝇,且所有果
30%,V的基因频率约为( )。若此时从岛外入侵了
蝇均随机交配,Fi中V的基因频率约为( )
C.52% D.57% A.43% B.48%
8.据调查,某小学的小学生中 ,基因型的比例XBXB(42%)、XBXb(7%)、XbXb(1%)、 )
XBY(46%)、XbY(4%),则在该地区 为 XB的基因频率
D.35.3%
是 A.84.7% B.15.3%
A、a频率的叙述,错误的是( ) C.74.7% 9?关于在自然条件下,某随机交配种群中等位基因
A. 在某种条件下两种基因的频率可以相等
B. 该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关 C. 一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境
D. 持续选择条件下,一种基因的频率可以降为零
B.该群体中具有此性状的纯合子多
10.某种群中AA、Aa、aa的基因型频率如图甲所示,图中阴影部分表示繁殖成功率低的 个
体。则该种群经选择后,下一代中三种基因型频率的结果最可能是 ( )